当前,学校要营造创新技术应用于教育的良好环境,建设创新实验室,满足学生拓展性课程学习需要。开发“T宝小明星”体验课程,需要明确课程目标,配备课程师资的同时,还需要拓宽运行模式,丰富教学策略,参与竞赛展示,从而提升学生的核心素养。
一、课程开发的缘由
随着“大众创新、万众创业”的创客时代的到来,智慧城市、创新教育、智慧教育也成了各级政府、教体局工作报告中的“热门词”。实验小学作为绍兴市创客教育联盟学校,在重视教育信息化、现代化的实践中,积极引进创客教育等新理念、新模式,开发“生活教育”理论指导下的创客类拓展课程,让学生感受“创新时代”科技的力量,满足“个性化”发展的需要。
2015年9月起,学校开展“我爱3D”校园系列活动,“TEACH”课程走班课、3D打印体验坊活动等,营造创新技术应用于教育的良好环境,让学生通过“观察”、“体验”和“实践”,感受创新时代科技的力量,感受在数字环境下学习的快乐。
学生喜欢3D打印体验课程。在2015年12月30日、31日,学校组织的两天“红红火火中国年”幸福体验坊活动中,全校共创设了82个主题体验坊,有青瓷体验坊、搡年糕体验坊、剪纸体验坊、编草鞋体验坊……等等,其中“我爱3D”体验坊最受学生青睐,也是去体验人数最多的场馆。孩子们的创意、热情和好奇让“坊主”激动!
为此,我校领导、科学信息技术学科教师思考,要将“3D打印体验坊”改建成3D打印创新实验室。借助“TEACH”研发团队的“TEACH”课程,创造性开发富有校本特色的《“T宝小明星”体验课程》,培养富有创意、敢于创新精神的“T宝小明星”。这件具有开创性、实效性和极富有建设意义的事,就此拉开序幕。
二、课程相关的几个核心问题
(一)“ TEACH创新学园”。教育部浙大创新工程中心创立了“TEACH创新学园”,它专注于中国青少年3D打印创新教育领域。“TEACH”本身就有教育、训练之意。“Teach”中的五个字母分别是“科技”、“娱乐”、“能力”、“创造”和“健康”英文的首个字母。工程中心针对小学入门级的学生已经开发了20个主题,上、下册两种3D打印入门课程,内容包括“优雅的花瓶”、“小小储蓄罐”、“创意笔筒”等,适用于三-六年级学生。
(二)“T宝小明星”,就是指以TEACH课程为主体的创意设计课程实施过程中,给予创新能力强、设计作品有创意的学生的一种荣誉称号。从某种意义上说,“T宝小明星”就是小创客。学校以3D打印创新实验教室为阵地,通过实施“T宝小明星”体验课程,满足学生的创造欲望,让自己的梦想成真。
(三)“T宝小明星”体验课程,突出“体验”的特点。就教师而言,本课程没有“圣经”似的教材,把创新设计与创意成真的教学主动权交到了教师手中。指导教师对活动内容的设计、活动方式的选择、活动组织的方式等都有较大的自主权,这也给教师提出了更高的专业发展要求。体验课程的实施,必将让教师的专业素养得到有效提升。就学生而言,该课程提供给学生更多创意与想象的空间,学生的创造潜能、学习兴趣、自信心将进一步得以提升。同时,也将扩大学生的交往范围,加大同学间的相互影响,促进学生多元智能的发展。
三、课程开发与实施的策略
在推进实施过程中,我们按“引进与学习、探索与实验、自主开发、开创特色”四个阶段,不断积累课程教学与管理经验,初步形成了以信息技术教师为核心,科学教师、数学老师、美术老师协同指导的课程指导团队,并将“T宝小明星”3D打印课程引入到其他学科课堂。一年多来,课程的管理进一步规范,实施运行模式更加丰富、实施策略更加多元。
(一)明确课程目标:从“创意兴趣”到“创新智造”
实施“T宝小明星”体验课程,营造能够充分支持学生进行多方面探究性学习的良好环境;激发学生对科学、数学,尤其是工程和设计创意的兴趣和欲望;让学生亲身经历动手设计创意的过程中获得3D设计知识、掌握创意方法,实现创新智造的梦想,全面培养学生的核心素养——创新思维和创新能力。
(二)配备课程师资:“引进帮带”到“培养聘任”
1.外聘专业指导老师。我们购买“TEACH创新学园”中的3D课程。“TEACH创新学园”,拥有比较成熟的套餐式课程方案,能在最短时间就能开设课程。学校聘请教学中心的老师,采取每周来校指导,与我们学校的信息技术老师、科学学科教师协同教学,以满足3D爱好的学生跨学科、跨年级开展创客活动。
2.帮带培养课程教师。采取“传帮带”、“师徒结对”的形式,专业老师上课,学校相关老师听课、学习,本校教师平时加强了学习,通过网络资源、购买的课程范例及专业老师的指点,多途径、多形式促进了本校创客教师快速成长。学校三位计算机老师现在都能组织参与创新模型设计,我们的指导老师在各级各类比赛、活动、会议上能交流、介绍3D的创新设计,主动对接了绍兴市、浙江省级相关的创客行动。通过共享资源,逐步丰富经验、拓展了视野,激发了创新精神。
3.优化激励机制,团队合作教学。教师参与创客教育活动计入教学工作量,周课时满工作量参照信息技术教师执行,在理论研究、项目组织、课程建设、教材开发、学生指导等方面有突出贡献的教师,学校在评优评先和职称晋升上给予倾斜。制度下发后,各学科教师的参与积极性提高了,语文教师、数学教师、科学教师主动与信息技术教师协作,组建起主题项目推进团队,让学生通过创意设计,或再现情景故事,或将抽象概念实物化。
(三)拓宽运行模式:从“课堂普及” 走向“课外拓展”。
模式1:常態化课程教学。运用“T宝小明星”创新实验室的实验器材及配套教材,隔周开设“TEACH课程”。纳入校本课程体系,让每位学生普及教学。安排信息技术、美术、科学教师进行学科教学的整合,去参与3D课程的学习、开发建设,做好任务安排、重点落实与全员参与,有机渗透相结合。
模式2:社团选修课。利用每周的社团活动课时,学生自愿报名,参与体验课程的学生人数控制30人以内,也就是3D课堂的人数在24-30人左右。加强指导与培养,开展创造设计、科学探索的兴趣制造。对兴趣特别浓厚的学生——“T宝”,以2-3人为一组,开展创意设计思路介绍、模型构建、打印成品介绍等竞赛、在活动中分享经验、交流创意。
模式3:拓展性课程。“T宝小明星”创新实验室的大门始终是为孩子们敞开的,让学生在信息技术或综合实践时间学习之余,以班级为单位在数学、科学、劳技等课程教学中来教室实现拓展,也可以在课外活动时间,学生自己单独或一个小组来教室进行创意设计,全面锻炼学生的创造能力。
模式4:夏令营、冬令营活动。利用“T宝小明星”创新实验室在双休日、暑假期间选拔优秀学员,开设短期3D教学创客教育免费培训,促进参与竞赛的学生有质的飞跃与提高,实现教学质量的最优化,同时也扩大3D创意设计的影响力。
模式5:竞赛培养。挑选“T宝小明星”进行精英式教学与竞赛活动,目的是培养未来的技术精英,参与上级部门组织的创新、比赛和发明创造等。例如,在2017年6月,实验小学“T宝小明星”25人分成5组参加浙江大学青少年创新教育实验室承办的首届浙大青创青少年科技设计大赛,从接到命题要求到上交作品,短短一周时间内,五个小组都有作品通过网络上送比赛组委会。全省评出三等奖(10名)、二等奖(6名)、一等奖(3名),获奖率为30%,实验小学“T宝4号队”的作品《未来的床》荣获首届浙大青创青少年科技设计大赛三等奖。
(四)丰富教学策略:从“规范点拨指导”走向“灵动自主创造”。
1.整体性感知,小步子推进。3D设计建模到设置打印的基础技能学习,都在教师的示范引领下,通过讲解、示范操作,让每位学生有整体的认识和把握。而后,我們让学生自己提出设计的物件及该物件的价值,根据学生的创意,小步子推进。从最初的“动物梳子”、“花瓶模型”等简单堆砌逐渐过渡后期具有创意的“哨子”、“迷宫”、“轿车”、“未来汽车”、“智能垃圾桶”等复杂模型构建,让学生从易到难,逐步学习。
2.生活化预设,动态化生成。当学生的建模技巧和打印操作已经可以制作一些小的3D作品之后,让学生观察日常生活中的一些事物,学校的校标、中国结、大衣上的新纽扣等等,然后尝试自己独立建模,去构造一个等比例缩小的现实物品,如地球仪、直尺、茶杯等。学生在设计过程中会出现新的灵感、遇到新的困惑、构建新的模型,老师及时协助,让动态生成的物件生成,变成现实之后,再一起分析、改进与研究。
3.情境式触动,思维更灵动。垃圾桶总是被踢翻、铅笔不能完全用完、教室的门关不牢。通过不同情境,试着观察身边其他物品和现象,从概念、属性等方面进行分析,思考如何做设计改进,让学生们根据学习的知识通过3D建模和3D打印去解决这些问题,培养学生的创新思维。
4.系列性规划,自主性拓展。根据学生学习的科学知识,引入3D打印,提出一系列研究小课题,按照小课题预设目标让学生进行自主性构思和多样化建模。步骤积累和模型建立,逐步完成课题,如物理知识:如何在同等质量下,建造一个能载重最多的桥梁;生物知识:模拟蜗牛爬行,制作可以运动的蜗牛模型等,为学生将来“创新智造”奠定基础。
四、课程实施的成效与反思
(一)创新项目夺魁,分享成果,提高了学校知名度。《“T宝小明星”创新实验室建设方案》,列入浙江省2016年入围方案。2016年、2017年,学校选派学生两次组队参加绍兴市3D创新模型设计大赛,分别荣获团体第一名、第四名。组队参加首届浙江省青少年科技设计大赛,三人荣获三等奖,绍兴市小学组唯一获奖学校。由祝浩军、阮军灿等5位老师开发的《T宝小明星——3D打印体验课程》荣获绍兴市2017年度微课程开发评比二等奖,系列微课程还挂在“创新学园”网站,供全国各类3D创新实验室的实验学校中的学生学习。
(二)提高了教师开发课程的能力,促进了教学创新。建立以3D打印为基础的“T宝小明星”创新实验教室,以“T宝小明星”的评比为激励手段,以“TEACH课程”实施为载体,以推动创客精神为核心任务,营造并建立了能够充分支持学生进行多方面探究性学习的良好环境。教师团队能够融合学科知识,拓宽活动形式,关注创客项目的创意、设计和实施的完整体验过程,激发起学生设计创意的兴趣、爱设计创意的欲望,让学生在亲身经历动手设计创意的过程中,获得3D设计知识、掌握创意方法,培养了创新素养和能力的同时也提升了教师专业素质。教师熟悉3D打印相关技术,不断强化了教师的课程意识。多学科教师共同参与设计、建模、作品赏鉴,培养了教师之间的协作精神,拓宽了教师的知识结构,最终促进教师专业发展。(下图为老师们开发的3D微课)
(三)激发起学生创意与灵感。建成了“T宝小明星”课程资源库,30多节贴近于学生生活,让学生喜爱并愿意为之实践探索的“T宝小明星”校本课程,激发了学生创意与灵感。学校通过创新学园TEACH网站上的免费3D课程引领着学生选择性学习。学生在自主动手、实践操作中学习几何形体、物理设计、艺术造型,学生收获快乐、享受自由、发现自我、张扬个性。定期参加竞赛活动,更是培养了学生表达创意的能力和团队合作意识,提升了学生想象力、动手能力、创造力及解决问题的能力。
(四)“T宝小明星”体验课程开发建设是一项富有挑战性的、综合性、实践性很强的工作。此项工作需要调动科学、信息技术等学科教师的课程改革的主动性和创造性,教师之间互相协作,发挥教师自身资源及其主动性、创造性。同时,要进一步加强“T宝小明星”创新实验室的设备设施更新及体验课程的管理,努力打造省级精品课程。同时,要将“3D课程”的实施与管理的主动权交给教师和学生,让每位学科教师都能参与其中,熟悉技术,了解方法,提高认识,理解课程开发建设的价值与意义,发挥各自的教学特长,从而构建独特的精品课程体系,提升学生核心素养。
【作者单位:绍兴市上虞区实验小学 浙江】